Typy a použití soustružnických nástrojů – Worldskills Russia National Team

Svět výroby a strojírenství je neoddělitelně spjat se soustružením, jedním ze základních procesů, který umožňuje vytvářet různé díly a komponenty. S rozmanitostí dílů však přichází i rozmanitost materiálů. V dnešním průmyslovém světě se inženýři a výrobci potýkají s potřebou zpracovávat různé materiály, včetně kovů, plastů a kompozitů. Každý z těchto materiálů má své jedinečné vlastnosti, výzvy a požadavky na technologii zpracování.

Kovy v soustružení

Kovy jsou jedny z nejběžnějších materiálů zpracovávaných na soustruzích. Používají se v široké škále průmyslových aplikací, od letectví až po lékařské přístroje. Každý kov má však jedinečné vlastnosti, které ovlivňují proces soustružení. Podívejme se na hlavní aspekty zpracování kovů na soustruzích.

1. Různé kovové materiály: Kovové materiály jsou různé a zahrnují ocel, hliník, měď, titan, nikl a další slitiny. Každý materiál má své vlastní mechanické a chemické vlastnosti, které ovlivňují volbu nástrojů a režimů zpracování.
2. Tvrdost a pevnost: Jedním z důležitých parametrů kovů je jejich tvrdost a pevnost. Měkké kovy, jako je hliník, lze snadno obrábět, zatímco tvrdé materiály, jako je například ocel s vysokým obsahem uhlíku, vyžadují odolnější nástroje.
3. Tepelná vodivost: Tepelná vodivost kovů může ovlivnit proces řezání. Vysoká tepelná vodivost může vést k rychlému přenosu tepla z řezné zóny, což vyžaduje vyšší řezné rychlosti.
4. Tendence třísek: Některé kovy produkují při obrábění dlouhé třísky, které mohou vyžadovat zvláštní péči při jejich kontrole a zabránění poškození nástrojů.
5. Výběr nástrojů: Při práci s kovy je rozhodující výběr správných nástrojů, včetně fréz a vrtáků. Pro různé kovy jsou vhodné různé nástroje a povlaky.
6. Chlazení a mazání: Použití chlazení a mazání je důležité pro snížení teplot v zóně řezu a prodloužení životnosti nástroje.
7. Příklady použití: Kovy se zpracovávají na soustruzích pro výrobu dílů pro automobily, letectví, lékařská zařízení, stavbu lodí a mnoho dalších průmyslových aplikací.
8. Budoucnost obrábění kovů: Nové materiály a inovace, jako jsou lehké slitiny a 3D tiskatelné kovové prášky, mění způsob obrábění kovů na soustruzích.

Soustružení kovů na soustruzích vyžaduje pozornost věnovanou detailům a přizpůsobení konkrétním materiálům pro dosažení vysoké přesnosti a kvality dílů.

<strong>Plasty v soustružení</strong>

Zpracování plastů na soustruzích má své vlastní charakteristiky, které vyplývají z rozdílů ve vlastnostech plastů oproti kovům. Podívejme se na klíčové body zpracování plastů na soustruzích:

1. Rozmanitost plastů: Existuje mnoho druhů plastů, včetně polypropylenu, polyethylenu, polykarbonátu, akrylu, PVC a dalších. Každý typ plastu má jedinečné mechanické a chemické vlastnosti, které ovlivňují proces soustružení.
2. Měkkost a odolnost proti opotřebení: Plasty jsou obecně měkčí a méně odolné proti opotřebení než kovy. To znamená, že nástroje používané ke zpracování musí být ostřejší a mít odlišné vlastnosti.
3. Tvorba třísek: Při soustružení plastů se mohou tvořit krátké nebo prstencové třísky, které vyžadují pečlivější kontrolu procesu.
4. Chlazení a mazání: Použití chlazení a mazání při obrábění plastů pomáhá snižovat teplotu v oblasti řezu a zabraňuje tavení nebo deformaci materiálu.
5. Minimalizace vibrací: Plasty jsou během zpracování náchylnější k vibracím. Pro zajištění vysoké přesnosti a kvality dílů je důležité minimalizovat vibrace soustruhu.
6. Výběr nástrojů: Výběr správných nástrojů, jako jsou frézy a vrtáky, a stanovení optimálních řezných parametrů hrají klíčovou roli v úspěšném zpracování plastů.
7. Použití: Plasty jsou široce používány při výrobě různých produktů, včetně elektronických krytů, lékařských dílů, obalů, automobilových součástek a dalších produktů.
8. Budoucnost zpracování plastů: S vývojem nových typů plastů a rostoucím zájmem o materiály šetrné k životnímu prostředí může budoucnost zpracování plastů zahrnovat udržitelnější a účinnější metody.

Soustružení plastů vyžaduje pochopení a přizpůsobení charakteristikám těchto materiálů, aby bylo dosaženo vysoké přesnosti a kvality dílů.

<strong>Kompozitní materiály v soustružení</strong>

Kompozitní materiály jsou kombinací dvou nebo více různých složek, obvykle matrice a výztužného plniva, a jsou široce používány v moderním průmyslu díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem. Zpracování kompozitních materiálů na soustruzích však vyžaduje specifické znalosti a technologie. Podívejme se na klíčové aspekty zpracování kompozitních materiálů:

1. Kompozitní složení: Kompozity mohou obsahovat různé materiály, jako jsou uhlíková vlákna, skleněná vlákna, aramidová vlákna a různé matrice včetně pryskyřic a polymerů. Každý typ kompozitu má jedinečné vlastnosti, které ovlivňují proces zpracování.
2. Částicové materiály: Vláknité výztužné materiály mohou způsobit opotřebení nástroje a problémy s třískou. Proto je výběr a příprava nástrojů kritickými aspekty.
3. Zpracování ve vrstvách: V některých případech lze kompozity zpracovávat ve vrstvách, což umožňuje kontrolu nad směrem výztužných vláken a větší svobodu návrhu.
4. Řízení teploty: Aby se zabránilo roztavení nebo rozbití kompozitů, je důležité kontrolovat teplotu v zóně řezání. To může vyžadovat speciální chladicí systémy.
5. Zabránění zkreslení: Kompozity mohou během zpracování podléhat zkreslení. Pro zabránění deformacím jsou důležité vyztužené konstrukce a řízení napětí.
6. Vysoká přesnost: Kompozity se často používají v leteckém a automobilovém průmyslu, kde je kritická vysoká přesnost a opakovatelnost.
7. Příklady použití: Kompozity se používají k výrobě lehkých, ale pevných součástí v letectví, automobilovém průmyslu, sportovním zboží, větrných turbínách a dalších průmyslových odvětvích.
8. Inovace ve zpracování: S vývojem nových typů kompozitů a jejich výrobních metod se vyvíjejí i zpracovatelské technologie, včetně využití automatizačních a robotických systémů.

Zpracování kompozitních materiálů vyžaduje zvláštní pozornost věnovanou detailům a znalost specifických technologií pro zajištění vysoké přesnosti a kvality vyráběných produktů.

<strong>Nástroje a techniky pro zpracování různých materiálů</strong>

Nástroje a techniky pro obrábění různých materiálů na soustruzích jsou rozhodující pro dosažení vysoké přesnosti a kvality obráběných dílů. Podívejme se na klíčové nástroje a techniky používané při zpracování kovů, plastů a kompozitů:

1. Frézy: Frézy jsou hlavním nástrojem pro soustružení. Jejich geometrie, úhel hrotu a povlak se mohou lišit v závislosti na materiálu. Pro kovy se používají frézy s tvrdokovovými břitovými destičkami, pro plasty – frézy s méně agresivní geometrií a pro kompozity – frézy s vysokou odolností proti opotřebení.
2. Vrtáky: K vytváření děr v dílech se používají vrtáky v závislosti na materiálu. Pro kovy se používají rychlovýměnné oceli a pro plasty a kompozity se používají vrtáky s geometrií, která zohledňuje jejich vlastnosti.
3. Posuv: Řízení rychlosti posuvu nástroje podél obrobku je důležité pro dosažení požadované hloubky řezu a jakosti povrchu. Různé materiály vyžadují různé způsoby dodání.
4. Řezná rychlost: Řezná rychlost, která je určena rychlostí otáčení obrobku a rychlostí posuvu nástroje, se liší v závislosti na materiálu. Kovy se často obrábějí vyšší rychlostí než plasty a kompozity.
5. Chlazení a mazání: Použití chlazení a mazání je důležité pro snížení teploty v zóně řezu a snížení opotřebení nástroje. Různé materiály mohou vyžadovat různé typy maziv.
6. Nástroje pro zpracování kompozitů: Při práci s kompozity je důležité používat speciální nástroje určené pro práci s výztužnými vlákny. To může zahrnovat diamantové frézy a nástroje s vysokou odolností proti opotřebení.
7. Minimalizace vibrací: Kontrola vibrací je důležitá pro zajištění vysoké přesnosti při obrábění všech typů materiálů. To může zahrnovat tuhé upnutí obrobku a optimalizaci řezných podmínek.
8. Počítačové řízení: Moderní soustruhy jsou často vybaveny CNC (počítačové numerické řízení), které umožňuje přesné řízení nástrojů a režimů obrábění.

Úspěšné obrábění různých materiálů na soustruzích vyžaduje pochopení rozdílů v jejich vlastnostech a použití vhodných nástrojů a technik.

<strong>Závěr</strong>

Soustružení materiálu je složitý a mnohostranný proces, který vyžaduje pozornost mnoha faktorů včetně vlastností materiálu, výběru nástroje, řezných parametrů a kontroly kvality. Zpracování kovů, plastů a kompozitů má své vlastní jedinečné vlastnosti a úspěšná výroba vyžaduje hluboké pochopení všech aspektů. Je také důležité držet krok s inovacemi a vývojem v nových technologiích soustružení, abychom zůstali konkurenceschopní a efektivní v dnešním průmyslu. Správný výběr materiálu, nástrojů a technik vám umožní dosáhnout vynikajících výsledků a vytvořit kvalitní produkty, které splňují vysoké standardy.

V této lekci si povíme o nejběžnějších a nejčastěji používaných nástrojích, které se používají při soustružení.

Pro úspěšné zvládnutí materiálu doporučujeme prostudovat následující pojmy:
Hrubování
Zpracování obrobku s odstraněním kovu pro přípravu na konečnou úpravu
Dokončování
Obrábění obrobku pro dosažení úzkých tolerancí a vysoké kvality povrchu
Pravý řezák

řezák, u kterého, když je na něj položena dlaň pravé ruky s prsty směřujícími k jeho vrcholu, bude hlavní řezná hrana pod palcem

Řezák, ve kterém, když na něj přiložíte levou ruku výše popsaným způsobem, bude hlavní řezná hrana pod palcem

Určuje, jak úspěšně bude probíhat drcení třísek. Jeho hlavním úkolem je chránit již ošetřený povrch před třískami.

• koncepty,
• dokončovací práce.

• kontrolní body,
• bodování,
• řezání,
• řezání závitů,
• nudný,
• tvarovaný.

• pevný (tělo nástroje a jeho řezná část jsou z jednoho kusu a jsou vyrobeny ze stejného materiálu);
• pájený (řezná část nástroje je připájená a má vyměnitelné destičky).

• šroub,
• svorka nahoře
• protlačení pákou skrz otvor,
• kombinované.

• z tvrdých slitin, keramiky, cermetů;
• mohou se lišit geometricky a mít různé úhly;
• mají vrcholový poloměr, který do značné míry ovlivňuje proces zpracování;
• moderní břitové destičky mají řadu utvařečů, které mohou být univerzální nebo přizpůsobené konkrétním podmínkám zpracování;
• desky mohou mít různý počet řezných hran;
• Existují různé velikosti talířů.

1. Fréza s 80° destičkou Vhodné pro hrubování a zastřihování konečků.

1. Fréza s 80° destičkou Vhodné pro hrubování a zastřihování konečků.

2. Fréza s 55° destičkou Vhodné pro dokončování a hrubování. Podřezy můžete obrábět s úhlem až 32°, ale je lepší se omezit na 30°.

2. Fréza s 55° destičkou Vhodné pro dokončování a hrubování. Podřezy můžete obrábět s úhlem až 32°, ale je lepší se omezit na 30°.

3. Fréza s 35° destičkou vhodné pro dokončovací práce a hrubování, umožňuje provádět podřezy s úhlem až 52°, ale je lepší jej omezit na 50°.

3. Fréza s 35° destičkou vhodné pro dokončovací práce a hrubování, umožňuje provádět podřezy s úhlem až 52°, ale je lepší jej omezit na 50°.

4. Drážkové radiální frézy slouží k vytvoření drážek na vnitřních a vnějších válcových plochách. Každá fréza má specifickou velikost destičky.

4. Drážkové radiální frézy slouží k vytvoření drážek na vnitřních a vnějších válcových plochách. Každá fréza má specifickou velikost destičky.

5. Fréza čelní drážky používá se pro zpracování drážek na konci součásti.

5. Fréza čelní drážky používá se pro zpracování drážek na konci součásti.

6. Řezák závitů používá se pro řezání závitů.

6. Řezák závitů používá se pro řezání závitů.

7. Tělová vrtačka s vyměnitelnými vložkami používané k vytváření otvorů. Během zpracování se může obrobek i vrták otáčet. Vrtáky se také dodávají v různých průměrech a mohou mít různé pracovní délky. Délky jsou zpravidla určeny počtem průměrů.

7. Tělová vrtačka s vyměnitelnými vložkami používané k vytváření otvorů. Během zpracování se může obrobek i vrták otáčet. Vrtáky se také dodávají v různých průměrech a mohou mít různé pracovní délky. Délky jsou zpravidla určeny počtem průměrů.

8. Nudné frézy používá se pro opracování otvorů. Fréza může mít plošky nebo tenkou drážku. Slouží k polohování nástroje.

8. Nudné frézy používá se pro opracování otvorů. Fréza může mít plošky nebo tenkou drážku. Slouží k polohování nástroje.